Paneles solares en órbita, escribe Mariana Gonzalez

OPINIÓN

50375802637_b4cf4e7eac_c
Foto: nara.getarchive.net

*Escribe Mariana Gonzalez, especialista en Computación Científica, Fac. Ciencias Exactas UBA. MBA, ITBA.

Lectura: 5 minutos

La concentración de dióxido de carbono (CO₂) en la atmósfera ha aumentado considerablemente desde mediados del siglo pasado a hoy. En 1960 se registraron 317 partes por millón (cantidad de moléculas de dióxido de carbono por millón de moléculas de aire seco), mientras que en 2023, los niveles de dióxido de carbono superaron las 421 partes por millón. Se estima que la cantidad de CO₂ en la actualidad es el 150 % de su valor en 1750.

El deterioro de la salud pública, que se está evidenciando, ocasionado por los efectos de la suba en la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera son cáncer de mama, depresión, alteraciones del ritmo cardíaco, infertilidad, anomalías en el desarrollo de embriones, alteraciones del sistema inmunológico, cáncer cerebral y otras enfermedades (fuente: Instituto para la Salud Geoambiental). Además, se evidencia el aumento en la frecuencia e intensidad de eventos climáticos extremos: tormentas de agua y de nieve más fuertes, inundaciones, sequías prolongadas.

La combustión de combustibles fósiles (carbón, gas natural y petróleo) para generar energía es la fuente principal de emisiones de gases de efecto invernadero.

Muchos son los que están investigando y desarrollando fuentes de energías alternativas limpias que provengan de fuentes naturales e inagotables, y que al producirlas no contaminen.

La energía solar ha demostrado ser la más económica y eficiente, pero, sobre la superficie de la tierra, puede ser colectada solo durante el día, con pérdidas importantes si hay nubes, y gran parte de esa energía es absorbida por la atmósfera antes de llegar a la tierra.

La intensidad de la energía es diez veces mayor en las altas capas de la atmósfera que en la superficie de la tierra. Por lo que, centros de investigación de muchos países, urgidos por el compromiso de reducir las emisiones netas de carbono a cero para 2050, comenzaron a investigar y desarrollar la captura de energía solar con base en el espacio.

La Agencia Espacial Europea, entidad con sede en París, tiene como misión «dar forma al desarrollo de la capacidad espacial de Europa y garantizar que la inversión en el espacio siga aportando beneficios a los ciudadanos de Europa y del mundo». Está estudiando una forma de reducir drásticamente las emisiones de carbono, aprovechando la luz del sol con paneles solares espaciales.

China anunció su objetivo de tener una central solar experimental en órbita para 2035, mientras que Japón busca lanzar sus primeros paneles solares espaciales en 2025.

La Iniciativa de Energía Espacial (SEI), institución británica que nuclea al gobierno, universidades, y empresas privadas está cumpliendo un plan de trabajo, para reunir los sectores energéticos y espaciales por el compromiso Net Zero del gobierno, cuya meta es instalar el primer sistema SBSP (Space Base Solar Power) para 2030, y el primer sistema operativo de su tipo entregando energía a la red para 2040.

El principal desafío tecnológico era transformar en microondas la energía solar capturada y transmitirla a largas distancias. Esto ya fue resuelto, entre otros por el Instituto de Tecnología de California (Caltech) y empresas privadas como Space Solar, compañía británica dedicada al desarrollo de energía solar tomada en el espacio que forma parte de la británica Iniciativa de Energía Espacial.

El sistema comprende una constelación de satélites que generan 2 GW netos en Tierra, que pesa cada uno 2.000 toneladas, 1,7 km de diámetro y que opera en una variedad de órbitas, incluida la geosincrónica, a 36.000 km, o la órbita altamente elíptica. Cuenta con paneles solares livianos y un sistema de espejos para concentrar la luz solar en los paneles. La electricidad generada se convierte en ondas de radio de alta frecuencia y la energía se transmite a una antena receptora en un punto fijo en el suelo. La frecuencia de microondas propuesta suele ser de 2,45 GHz para ser transparente a la atmósfera y la humedad, y se transmite una potencia neta de 2,9 GW a una antena receptora en un punto fijo en el suelo. La antena rectificadora de tierra o «rectenna» convierte la energía electromagnética en electricidad de corriente continua y luego a través de un inversor que entrega 2 GW netos de potencia de CA a la red.

Son muchas las preguntas que podemos hacer, acerca de la seguridad y el medio ambiente. La Space Energy Initiative se adelanta:

  • Es segura por que la intensidad máxima del haz es menor a 250 W/m 2, menos de ¼ de la intensidad máxima del sol en el Ecuador.

  • ​El sistema no se puede utilizar ni convertir en un arma.

  • Es poco probable que sea peligroso para aviones, pero existen mitigaciones si se demuestra que es un problema.

  • El calentamiento de la Tierra es intrascendente y menor que la provocada por los combustibles fósiles o la solar terrestre.

  • El calentamiento de la atmósfera es insignificante en caso de lluvia intensa y e absorción nula en tiempo seco.

  • El centelleo puede molestar pero la óptica adaptativa es la solución tecnológica establecida para los telescopios astronómicos.

  • No puede haber polución de luz ya que en la órbita GEO (alcance inclinado de 38.000 km) serán invisibles.

*Mariana Gonzalez
Computación Científica, Fac. Ciencias Exactas UBA
MBA ITBA
Empresaria en Argentina y Uruguay en empresas de tecnología.

Otro artículo escrito por Mariana Gonzalez: Fórmula 1 sin piloto

Deja un comentario